Серый чугун

Серыми чугунами называют чугуны, в которых весь углерод или часть углерода находится в свободном состоянии в виде графитных включений, имеющих форму пластин, чешуек (см. рис. 8.1., а и б).

По структуре металлической основы серый чугун разделяют на ферритный, ферритно-перлитныи и перлитный чугун.

Механические свойства серого литейного чугуна зависят от формы и величины графита, который играет роль концентратора напряжений в металлической основе. Фактически графитные включения можно рассматривать как трещины в металле, вследствие чего серый чугун имеет низкие механические свойства по сравнению со сталью, особенно при испытании на растяжение.

Серому литейному чугуну при любой металлической основе свойственны почти полное отсутствие относительного удлинения и очень низкая ударная вязкость.

Если величина твердости НВ зависит главным образом от ме­таллической основы, то такие характеристики, как предел прочно­сти при растяжении и изгибе, зависят от сочетания металлической основы, количества и формы графита. Примерно можно считать, что предел прочности чугуна при изгибе в два ра­за выше предела прочности чугуна при растяжении.

Пластинчатый графит в чугуне играет и положительную роль. Например, графит облегчает обрабатываемость резанием, делая стружку ломкой; улучшает антифрикционные свойства, играя роль смазки; благодаря наличию графита быстро гасятся вибрации и, наконец, графит делает серый чугун нечувствительным к концентраторам напряжений.

Для повышения качества серого чугуна его подвергают моди­фицированию, т. е. в разливочный ковш добавляют в качестве мо­дификаторов ферросилиций или силикокальций, которые создают добавочные центры кристаллизации. В результате в отливках по­лучается однородная металлическая основа с измельченными вклю­чениями чешуек графита (рис. 8.1., б). Такой чугун называют вы­сококачественным.

Серый чугун применяют для отливок станин металлообраба­тывающих и других станков, плит, рам, блоков и головок цилинд­ров, поршней, поршневых колец, корпусов и крышек, зубчатых колес, вкладышей и других деталей.

Серый чугун с пластинчатым графитом поставляется по ГОСТ 1412—79 следующих марок: СЧ10, СЧ15, СЧ18, СЧ20, СЧ25, СЧ3О, СЧ35.

Таблица 8.1.

Свойства СЧ20 ГОСТ 1412-95

Серый чугун маркируется буквами СЧ (серый чугун) и двузначными цифрами. Цифры показывают минимальное значение предела прочности чугуна на растяжение (кгс/мм²) (ГОСТ 1412-79).